【正文】 為此，通常要在變壓器的兩側或三側都裝設過電流保護裝置 (或復合電壓起動過電流等 )，各側保護之間要相互配合。接于中性點直接接地系統(tǒng)的變壓器，一般要求在變壓器上裝設接地保護，作為變壓器主保護和相鄰元件接地保護的后備保護。 零序電流保護通常采用兩段式。 QF1 TA QF QF2 .03I系統(tǒng)接線 H1 H2 I?I??1 /0t2 /0t3 /0t4 /0t1?1?跳 QF 跳 QFQF2 保護邏輯 Ⅰ Ⅱ 母聯(lián)斷路器 零序電流取自變壓器中性點電流互感器的二次側。 零序電流 I段的動作電流按下式整定 : .se t re l b lx se tI K K I???Krel可靠系數(shù)，取 Kb零序電流分支系數(shù) 相鄰元件零序電流 I段的動作電流 .lx setI?零序電流 I段的短時限取 t1=； 長延時在 t2=t1+Δ t上再增加一級時限。應該在兩側的中性點上分別裝設兩段式的零序電流保護。若是雙母線運行，也需要按照盡量減少影響范圍的原則，有選擇性的跳開母聯(lián)斷路器、變壓器本側斷路器和各側斷路器 第五節(jié) 變壓器的瓦斯保護 電力變壓器通常是利用變壓器油作為絕緣和冷卻介質 。 瓦斯保護能夠保護變壓器油箱內的各種輕微故障 (例如繞組輕微的匝間短路 、鐵芯燒損等 )。 應該說 ，瓦斯保護的動作速度是比較慢的 ， 如何提高縱差動保護在繞組匝間短路時的靈敏度仍是一個重要的課題 。 瓦斯繼電器安裝圖 1 1瓦斯繼電器； 2 2油枕； 3 3鋼墊塊； 4 4閥門； 5 5導油管 變壓器發(fā)生輕微故障時，油箱內產生的氣體較少且速度慢，由于油枕處在油箱的上方，氣體沿管道上升到油面并集聚，使瓦斯繼電器周圍的油面下降，當下降到動作門檻時，輕瓦斯動作，發(fā)出警告信號。由于變壓器三相負荷是基本對稱的，通常只檢測一相電流。 過負荷倍數(shù)比較大時 ， 允許運行時間較短；反之允許運行時間較長 。 這個現(xiàn)象稱為變壓器的過勵磁 。 當加在鐵芯繞組上的電壓是正弦波時 ， 鐵芯磁密 B(即磁通與鐵芯截面積之比 )與電壓和頻率之間的關系為： UBKf?其中 K為常數(shù)。 /Uf//nnUfnUf?設 式中， 、 為額定電壓和額定頻率； 稱為過勵磁的倍數(shù)。 第六章習題 1． 變壓器可能發(fā)生哪些故障和不正常運行狀態(tài) ？ 它們與線路相比有何異同 ？ 2． 關于變壓器縱差動保護中的不平衡電流 ， 試問： (1) 與差電流在概念上有何區(qū)別與聯(lián)系 ？ (2) 哪些是由測量誤差引起的 ？ 哪些是由變壓器模型誤差引起的 ？ (3) 哪些屬于穩(wěn)態(tài)不平衡電流 ？ 哪些屬于暫態(tài)不平衡電流 ？ (4)電流互感器引起的暫態(tài)不平衡電流為什么會偏離時間軸的一側 ？ (5) 減小不平衡電流的措施有哪幾種 ？ 4． 一臺雙繞組降壓變壓器的容量為 15MVA， 電壓 比為 35kV, 接線；采用 BCH2型繼電器 。 。 65 變壓器瓦斯保護的作用是反應變壓器 _____的各種短路故障及 _____。 69 變壓器勵磁涌流波形有較大 _____，而變壓器內部短路時短路電流基本上是 _____波形。 612 Y， dll接線變壓器縱差動保護采用電流相位補償 ,是為了消除 _____的影響。 614 對于三相變壓器 ,無論在任何瞬間合閘 ,至少有_____相出現(xiàn)程度不等的勵磁涌流 . （ A）一； （ B）兩； （ C）三。 （ A）正常運行時的不平衡電流； （ B）外部短路時的不平衡電流； （ C）勵磁涌流。 619 瓦斯保護是變壓器油箱內部故障的 _____保護。 （ ） 622 對 Y,d11接線變壓器的縱差動保護進行相位補償 ,是為了消除由于兩側電流相位不相同而產生的不平衡電流。 （ ） 626 為了在正常運行和外部短路時流入變壓器縱差動保護的電流為零，因此，該保護兩側應選用相同變比的電流互感器。 （ ） 624 影響變壓器縱差動保護不平衡電流的因素很多，但采取相應措施后，均能將全部不平衡電流消除。 判斷題 620 變壓器縱差動保護是油箱內、外部故障的一種有效保護方式。 （ A）相； （ B）相間； （ C）零序。 （ A）二； （ B）三； （ C）四。 3613 變壓器縱差動保護是變壓器的 _____保護。 選擇題 611 Y， d11接線變壓器縱差動保護采用電流相位補償接線后，星形側電流互感器流入差動臂的電流是電流互感器二次電流的_____倍。 67 變壓器過電流保護的作用是反應外部 _____引起的過電流、并作為內部的 _____后備保護。 63 Y， d11接線變壓器的縱差動保護，其相位補償?shù)姆椒ㄊ牵瑢⒆儔浩餍切蝹鹊?TA接成 _____,變壓器三角形側的 TA接成 _____。 已知： 9420A； 35kV側電流互感器變比為 600/5， 電流互感器變比為 1500/5；可靠系數(shù) Kk取 。 n與 t的關系曲線稱為變壓器過勵磁倍數(shù)曲線 。當由于電壓升高或頻率降低等原因導致磁密超過飽和磁密時，鐵芯就發(fā)生飽和。過勵磁時并非每次都造成變壓器的明顯破壞 ， 往往容易被人忽視 ， 但是多次反復過勵磁 ， 將因過熱而使絕緣老化 ， 降低變壓器的使用壽命 。 對于一般的變壓器 ， 則用定時限過負荷保護 ， 時限設一段或兩段 。 對于三繞組變壓器 ， 各側負荷不同 ， 額定容量也不一定相同 ， 過負荷保護裝設于哪一側或哪幾側 ， 需以能夠反映變壓器各繞組可能的過負荷情況確定 。我國繼電保護規(guī)程規(guī)定，容量為 400kVA及其以上的變壓器，應根據(jù)過負荷的可能性及其大小裝設過負荷保護。 輕瓦斯動作于信號 ， 使運行人員能夠迅速發(fā)現(xiàn)故障并及時處理；重瓦斯動作于跳開變壓器各側斷路器 。 但像變壓器絕緣子閃絡等油箱外面的故障 ， 瓦斯保護不能反應 ， 而這些故障屬于變壓器保護的范圍內 。 氣體排出的多少以及排出速度 ， 與變壓器故障的嚴重程度有關 。在動作電流整定時要考慮對側接地故障的影響，靈敏度不夠時可考慮裝設零序電流方向元件。校驗方法與線路零序電流保護相同。所以零序電流 I段和 II段均采用兩個時限，短時限 t t3跳開母聯(lián)斷路器 QF，長時限 t t4跳開變壓器兩側斷路器。 與三繞組變壓器相間后備保護類似，零序電流保護在配置上要考慮縮小故障影響范圍的問題。變壓器的接地后備通常都是反應這些電氣量構成的。 k1點故障時，應只跳開斷路器 QF3； k2點故障時則將 QF QF QF3全部跳開。 I 3 QF 1 QF 2 QF II III I t II t III t 三繞組變壓器一側斷路器跳開后，另外兩側還能夠繼續(xù)運行。根據(jù)運 行經(jīng)驗，起動電壓 ： U =(~)Un ?復合電壓起動的過電流保護具有以下優(yōu)點： 1) 由于負序電壓繼電器的整定值小，故在不對稱短路時，電壓元件的靈敏系數(shù)高。 分析 ① 正常時，無負序電壓，４觸點閉合，５觸點 斷開，６線圈中無電流，觸頭斷開，無跳閘信號 ②當發(fā)生各種不對稱短路時，由于出現(xiàn)負序電壓，因 此繼電器４動作，其常閉觸點打開，于是加于低電壓 繼電器５上的電壓被迫變成零，則５動作，觸點閉合。 (1)按躲過正常運行時可能出現(xiàn)的最低工作電壓整定 . m i nLse tre l reUUKK?，一般取 ； Krel可靠系數(shù)，取 ～ ； Kre 繼電器的返回系數(shù)，取 ～ 。 110kV降壓變電站的 35kV側 : 取 Kss= 3)保護的動作時限應比相鄰元件保護的最大動作時限大△ t ?按上述條件選擇的起動電流，其值一 般較大，往往不能滿足作為相鄰元件后 備保護的要求，需采用以下幾種提高靈 敏性的措施。 12II??第三節(jié) 變壓器的電流和電壓保護 ?為反應變壓器外部故障而引起的變壓器繞組 過電流，以及在變壓器內部故障時作為差動保 護和瓦斯保護的后備（變壓器主保護的近后 備保護，相鄰母線或線路的遠后備保護）， 變壓器應裝設過電流保護，根據(jù)變壓器容量和 系統(tǒng)短路電流水平不同，實現(xiàn)保護的方式有： 過電流保護，低電壓啟動的過電流保護，復合 電壓起動的過電流保護及負序過電流保護。對于數(shù)字式保護，制動電流通常由各側電流綜合而成，以簡化整定計算和調試，例如 (雙繞組變壓器 ) （ 1）平均電流制動： 122re sIII ??（ 2）復式制動： 122re sIII??當 時， ； 否則 。 制動電流的選取方式對保護的靈敏度是有影響的。 由此可見： 在各種運行方式下的變壓器內部故障時，帶有制動特性差動繼電器的動作電流均為最小工作電流 。繼電器的動作電流將大于 電磁式的制動特性差動繼電器整定調試比較復雜，但由于優(yōu)點顯著，在變壓器縱差動保護中獲得了廣泛的應用。這是縱差動保護最不利的情況。制動特性的數(shù)學表達式為 : . m in.. . m i.n .,( ) ,se tse t rre s re s g sere s re s gre s r st egIIIIK II III???????????????????????????? ???? ?? ? ? ?????式中 K為制動特性的斜率 : . m a x . m i n. m a x .s e t s e tr e s r e s gIIKII???拐點電流 : . ( ~ )re s g NII?式中 IN為變壓器的額定電流 : . m i n ( 0 . 2 ~ 0 . 5 )s e t NII?2．差動繼電器在內部故障時的動作行為 0 b c c ‘ 1 2 2 ‘ 內部故障時，繼電器的動作電流分析 直線 1: 雙側電源供電時，若兩側電源的電勢和等效阻抗都相同，則有 : .minsetI.maxsetI.res gI .maxresI resI12 2r r e sI I I I? ? ?其與制動特性相交于 b點，差動電流 Ir只要大于最小動作電流 。 ()rel resK